Продолжение. Начало в "Азы космического радио"
Продолжение. Начало в "Азы космической техники"
Сделаем полшага назад. Я, специально для спутников, выбрал квадрифилярную антенну с её благоприятными свойствами как раз для спутниковой связи (наблюдений): диаграмма направленности – полусфера над вами, коэффициент усиления 4-5 дБ. Но, конструкция антенны, описанная ранее, на сегодняшний день нереальна. Во-первых, медные трубки с уголками, применённые ранее, сегодня найти в магазинах невозможно. Во-вторых, если и найдём, то по стоимости они сделают нашу конструкцию соизмеримой с промышленной. :-( Слава богу, в наличии канализационная труба 32 мм. Только купить её надо обязательно с заглушкой. Не забудьте проверить уплотнительную резинку. В Славутиче это труба 2500 мм стоимостью (вместе с заглушкой) в 31 гривну Далее в том же магазине стройматериалов ищем материал который заменит нам медные трубки. C учётом реалий сегодняшнего дня (ну и задачи, для которой антенну делаем) в конструкцию придется внести изменения. Во-первых, мы сделаем элементы из медного провода, который извлечём из двух или трёх проводного кабеля скрытой проводки. Конечно, желательно иметь диаметр поболее, чтобы наши элементы имели хорошую жёсткость, но я посчитал что медь диаметром 1,5 мм укреплённая собственным диэлектриком, меня устроит. Другого в магазине просто не было. 3 метра двухжильного - 6 гривен.
При этом жесткости конструкции при этом расчётном диаметре будет недостаточно. При том же периметре рамок, нам следует изменить пропорцию сторон относительно расчётного: мы выберем диаметр рамок равный 200 мм. Теперь «висящая» часть элементов, которую мы поддержим распорками, будет намного меньше чем горизонтальная. Кстати, этот же шаг, теоретически уменьшит добротность рамок, чем хоть и в небольшой степени, но компенсирует неизбежное уменьшение полосы пропускания при переходе с трубок на провода. Еще один аргумент «за» - такое изменение пропорций рамок приведёт к меньшему вертикальному углу излучения, что для нас, сателайтеров, является благом: сигнал спутников в зените намного мощнее, чем вблизи горизонта. Перераспределение мощности излучения из вертикальной плоскости в горизонтальную выровняет уровень сигнала спутников на протяжении всего сеанса радиовидимости.
Одним словом главное сохранить расчётный периметр рамок. А для центральной частоты «спутникового» участка диапазона 2 метра он составит: большая рамка – 2310 мм, меньшая – 2010 мм. Горизонтальны части обоих рамок выбираем диаметром 200 мм, оставшиеся части соответственно изгибает по дуге на 180 градусов соблюдая общую высоту рамок: большая – 950 мм, меньшая – 850 мм.
Переходим к непосредственному изготовлению антенны. Для начала размечаем нашу несущую конструкцию на сектора по 90 градусов. Для этого зажимаем струбцинами нашу трубу на столе, подбираем высоту «подкладки» так, чтобы грифель карандаша был точно на середине трубы и прочерчиваем линии по которым будут располагаться элементы. Следующим шагом следует сделать прорези по диаметру применяемых элементов строго под углом 90 градусов в верхней части несущей трубы. После этого, вставив заглушку, прочерчиваем линии на ней через прорези трубы и так же делаем прорези. Далее следует по прочерченным ранее линиям вдоль трубы линиям отмерять расстояние высот рамок (950 мм и 850 мм) и просверлить взаимно перпендикулярные отверстия соосные с прорезями в верхней части трубы.
Теперь, если помните, в предыдущих конструкциях предлагалось изготовить две рамки, и уже потом, разрезав их, пайкой соединить полурамки последовательно. В связи с тем, что наш материал гораздо более пластичный, мы имеем возможность сразу сделать две полурамки (половину большей и половину меньшей) одним проводником, а затем тоже самое со вторыми полурамками. Это сделано в соответствии с желанием иметь как можно меньше паяных соединений. Длины нижних горизонтальных частей следует выполнить с небольшим запасом для возможности подстройки рамок после изготовления. С краёв они зачищаются от изоляции.
Вторые полурамки исполняются также с зачищенными окончаниями, но концы проводов изгибаются в виде петли, которая будет одевается и передвигаться по нижней горизонтальной части элементов и, по достижении желаемой настройки, будут пропаяны. Распорки, как наиболее слабые части конструкции мы установим после намотки балуна. Теперь добавляем следующие две полурамки и получаем половину антенны в сборе. Половину потому что еще не установлены распорки в середине каждой рамки, не намотан балун, не закреплён кабель. Но уже можно получить представление как антенна будет выглядеть. На этом этапе - "перекур": тщательно выравниваем проводники по всей длинне для того чтобы наша самоделка имела опрятный вид.
Если теперь посмотреть на антенну сверху (под крышечку) то увидим следующую картину. Углы пар полурамок нужно зачистить под пайку и сюда (точки Х1 и Х2) позже припаяем или кабель или балун. Хорош и тот и другой вариант, хотя конечно балун состоящий из 4 витков кабеля на несущей трубе гораздо менее трудоёмкий вариант и, кстати, не привносящий трудностей и ошибок, которые могут возникнуть если делать балун как отдельный узел (см. тут). При этом он свою задачу будет выполнять очень хорошо. Витки кабеля следует скрепить пластиковыми затягивающимися хомутами по три: три из четырёх витков с одной стороны, три с противоположной. Следует быть аккуратным при пропускании кабеля внутрь трубы и при выводе наружу. Труба наша - не металлическая.
Продолжение. Начало в "Азы космической техники"